Đề tài Kiến trúc tập lệnh X86-64

lệnh hệ thống (system instructions) 64-bit mode instructions (Đây là nhóm lệnh cơ bản của tập lệnh x86-64, các nhóm lệnh như MMX, SSE, VMX, SMX được nhà sản xuất đưa vào từng dòng sán phẩm cụ thể nên không xét đến) a. Các lệnh đa dụng (general-purpose instructions) Đây là nhóm lệnh tính toán cơ sở mà lập trình viên thường xuyên sử dụng nhất. Bao gồm: Các lệnh truyền dữ liệu (data transfer instructions) Các phép tính số học nhị phân (binary arithmetic instructions) Các phép tính số học thập phân (decimal arithmetic instructions) Các phép tính luận lý (logical instructions) Các lệnh dịch và xoay (shift và rotate instructions) Các lệnh thao tác trên Bit và Byte (Bit và Byte instructions) Các câu lệnh điều khiển (control transfer instructions) Các lệnh xử lý chuỗi (string instructions) Các lệnh vào ra (I/O instructions) Bắt đầu, ra khỏi khối lệnh (enter và leave instructions) Điều khiển các cờ (EFLAG) Các câu lệnh với thanh ghi đoạn (segment register instructions) Các lệnh khác Bảng sau tóm tắt các lệnh thông dụng của nhóm này: Tên Đối số Phép toán Mô tả Nhóm lệnh mov SRC, DST DST = SRC Sao chép nguồn vào đích Truyền dữ liệu xchg SRC, DST DST = SRC, SRC = DST Hoán chuyển đẩy SRC (%esp) = SRC; %esp -= 4; Đẩy vào stack pop DST DST = (%esp); %esp += 4; Lấy ra khỏi stack xor SRC, DST DST = DST ^ SRC Bitwise xor Luận lý or SRC, DST DST = DST | SRC Bitwise or và SRC, ST DST = DST & SRC Bitwise và cmp A, B EFLAGS = B - A So sánh Số học test A, B EFLAGS = B & A Và inc DST DST++ Tăng dec DST DST- Giảm add SRC, DST DST = DST + SRC Cộng sub SRC, DST DST = DST - SRC Trừ mul SRC %edx:%eax = %eax * SRC Nhân (không dấu) imul SRC %edx:%eax = %eax * SRC Nhân (có dấu) div SRC %edx = %eax MOD SRC; %eax = %eax / SRC; Chia (không dấu) idiv SRC %edx = %eax MOD SRC; %eax = %eax / SRC; Chia (có dấu) jmp LABEL Nhảy vô điều kiện Các lệnh nhảy je LABEL Nhảy nếu bằng jne LABEL Nhảy nếu không bằng jg LABEL Nhảy nếu lơn hơn jge LABEL Nhảy nếu lớn hơn hoặc bằng jl LABEL Nhảy nếu nhỏ hơn jle LABEL Nhảy nếu nhỏ hơn hoặc bằng call LABEL Gọi thủ tục con loop LABEL Vòng lặp loope LABEL loopz LABEL loopnz LABEL int INT_NR Gây ra ngắt số hiệu INT_NR Khác b. Các lệnh hệ thống (system instructions) Bảng sau liệt kê các lệnh dùng để hỗ trợ hệ điều hành trong việc điều khiển các chức năng của bộ VXL: Tên lệnh Chức năng LGDT Nạp thanh ghi bảng mô tả toàn cục (GDT register) SGDT Lưu thanh ghi bảng mô tả toàn cục (GDT register) LLDT Nạp thanh ghi bảng mô tả cục bộ (LDT register) SLDT Lưu thanh ghi bảng mô tả cục bộ (LDT register) LTR Nạp thanh ghi tác vụ STR Nhớ thanh ghi tác vụ LIDT Nạp thanh ghi bảng mô tả ngắt (IDT register) SIDT Lưu thanh ghi bảng mô tả ngắt (IDT register) MOV Nạp và lưu các thanh nghi điều khiển (control registers) LMSW Nạp trang thái (16 bit trạng thái) SMSW Lưu trạng thái CLTS Xóa cờ chuyển tác vụ ARPL Điều chỉnh quyền ưu tiên LAR Nạp quyền truy cập LSL Nạp giới hạn phân đoạn VERR Xác nhận đoạn để đọc VERW Xác nhận đoạn để ghi MOV Nạp và lưu thanh ghi soát lỗi (debug registers) INVD Vô hiệu hóa cache, không ghi trở lại. WBINVD Vô hiệu hóa cache, ghi trở lại. INVLPG Vô hiệu hóa TLB (Translation lookaside buffer) LOCK (prefix) Khóa Bus HLT Một nửa bộ VXL RSM Trở lại từ chế độ quản lý hệ thống (system management mode - SMM) RDMSR Mô hình đọc-chỉ định thanh ghi WRMSR Mô hình ghi-chỉ định thanh ghi RDPMC Đọc bộ đếm giám sát hiệu năng RDTSC Đọc bộ đếm time stamp RDTSCP Đọc bộ đếm time stamp và ID của bộ VLX SYSENTER Fast System Call, chuyển sang nhân flat protected mode với CPL = 0 SYSEXIT Fast System Call, chuyển sang nhân flat protected mode với CPL = 0 XSAVE Lưu các cờ mở rộng vào bộ nhớ XRSTOR Khôi phục các cờ mở rộng từ bộ nhớ XGETBV Đọc trạng thái của một thanh ghi điều khiển mở rộng (extended control registers) XSETBV Ghi trạng thái của một thanh ghi điều khiển mở rộng (extended control registers) c. x87 FPU (Floating Point Unit) instructions (các lệnh sử dụng đơn vị tính toán dấu chấm động) Tuy không thuộc nhóm các lệnh cơ bản nhưng đây là một nhóm rất quan trọng có trong tất cả các vi xử lý x86 hiện đại. Nhóm lệnh này hỗ trợ tính toán trên số nguyên, số thực dấu chấm động, xử lý thập phân/nhị phân … Đó là cơ sở cho các tính toán đồ họa và khoa học phức tạp của các hệ thống bên trên. Định dạng của các toán hạng: STn Một thanh ghi của bộ đồng xử lý toán học (80x87) F Số thực D Số thực (độ chính xác cao) E Kiểu số thực mở rộng (không thuộc 3 loại dưới) I16 word (16-bit) I32 double word (32-bit) I64 quad word (64-bit) FABS ST0 = |ST0| FADD src ST0 += src STn FD FADD dest, ST0 dest += STO STn FADDP dest [,ST0] dest += STO STn FCHS ST0 = −ST0 FCOM src So sánh ST0 và src STn FD FCOMP src So sánh ST0 và src STn FD FCOMPP src So sánh ST0 và ST1 FCOMI src So sánh vào FLAGS STn FCOMIP src So sánh vào FLAGS STn FDIV src ST0/= src STn FD FDIV dest, ST0 dest /=STO STn FDIVP dest [,ST0] dest /=STO STn FDIVR src ST0= src /ST0 STn FD FDIVR dest, ST0 dest =ST0/dest STn FDIVRP dest [,ST0] dest =ST0/dest STn FFREE dest Đánh dấu rỗng STn FIADD src ST0+= src I16I32 FICOM src So sánh ST0 và src I16I32 FICOMP src So sánh ST0 và src I16I32 FIDIV src STO/= src I16I32 FIDIVR src STO= src /ST0 I16I32 FILD src Đẩy src vào satck I16I32I64 FIMUL src ST0*= src I16I32 FINIT Khởi tạo bộ đồng xử lý FIST dest Lưu ST0 I16I32 FISTP dest Lưu ST0 I16I32I64 FISUB src ST0-= src I16I32 FISUBR src ST0= src -ST0 I16I32 FLD src Đẩy src vào satck STn FDE FLD1 Đẩy 1.0 vào satck FLDCW src Nạp thanh ghi từ điều khiển I16 FLDPI Đẩy π vào satck FLDZ Đẩy 0.0 vào satck FLDL2E Đẩy log2e vào satck FLDLN2 Đẩy loge2 vào satck FLDL2T Đẩy lg 2 vào satck FLDLG2 Đẩy 0.0 vào satck FMUL src ST0*= src STn FD FMUL dest, STO dest *=STO STn FMULP dest [,STO] dest *=STO STn FRNDINT Round ST0 FSCALE ST0 = ST0 × 2[ST1] FSQRT ST0 = ST01/2 FSIN Sin FCOS Cosin FSINCOS Sin và cos FPTAN Tan FPATAN arctan F2XM1 2x-1 FYL2X y∗log2x FYL2XP1 y∗log2(x+1) FST dest Lưu ST0 STn FD FSTP dest Lưu ST0 STn FDE FSTCW dest Lưu thanh ghi từ điều khiển I16 FSTSW dest Lưu thanh ghi từ trạng thái I16AX FSUB src ST0-= src STn FD FSUB dest, STO dest -=STO STn FSUBP dest [,STO] dest -=STO STn FSUBR src ST0= src -ST0 STn FD FSUBR dest, STO dest =ST0-dest STn FSUBP dest [,STO] dest =ST0-dest STn FTST So sánh ST0 với 0.0 FXCH dest Hoán đổi ST0 và dest STn d. 64-bit mode instructions Chế độ 64-bit xuất hiện cùng với một vài lệnh mới. Phần lớn chúng hỗ trợ cho việc mở rộng cho không gian địa chỉ lên 64-bit. CDQE Chuyển số nguyên từ doubleword (32-bit) sang quadword (64-bit) CMPSQ So sánh chuỗi CMPXCHG16B So sánh RDX:RAX với m128 LODSQ Nạp quadword tại địa chỉ (R)SI vào RAX MOVSQ Copy (R)SI vào (R)DI MOVZX (64-bits) Copy doubleword sang quadword, thêm các bit 0 STOSQ Lưu RAX tại địa chỉ RDI SWAPGS Hoán đổi GS base register value với giá trị ở địa chỉ C0000102H của MSR SYSCALL Gọi nhanh các thủ tục hệ thống có mức ưu tiên là 0 SYSRET Trở lại từ fast system call III. Kết luận Ưu điểm của kiến trúc x86-64 Không gian địa chỉ 64-bit. Mở rộng các thanh ghi. Sử dụng tập lệnh quen thuộc. Khả năng chạy ứng dụng 32-bit trong hệ điều hành 64-bit. Khả năng chạy hệ điều hành 32-bit. Nhược điểm của kiến trúc x86-64 Kiến trúc mới không có nhược điểm nào lớn cả. Ta có thể chỉ ra bộ nhớ của chương trình phải tăng thêm một chút vì kích thước lớn hơn của địa chỉ và toán hạng. Nhưng nó cũng không ảnh hướng đến kích thước mã lệnh hay yêu cầu về bộ nhớ chính. Tuy nhiên có một thực tế là kiến trúc x86-64 không đem lại hiệu quả gì mới ngoại trừ khả năng tương thích ngược với các phần mềm 32-bit và 16-bit. Không có đột phá về mặt hiệu năng. Tuy nhiên theo các thử nghiệm, trung bình, ta có thể mong đợi tăng 5-15% sau khi dịch lại chương trình. B. GIỚI THIỆU INTEL X58 EXPRESS CHIPSET Giới thiệu Tiếp theo các dòng chipset cao cấp khác như x38, x48... Intel tiếp tục cho ra đời dòng chipset x58. Các Intel X58 Express Chipset tiếp tục thúc đẩy sự đổi mới vơi khả năng thiết kế để cung cấp chất lượng, hiệu quả và khả năng đứng đầu. Các Intel X58 Express Chipset đạt được hiệu quả bằng cách hỗ trợ các vi xử lý mới nhất của gia đình processors at 6.4 GT/s and 4.8 GT/s speeds via the QuickIntel ® Core i7 với tốc độ cao 6,4 GT / s và formance by supporting the latest Intel® Core™ i7 family of 4,8 GT /s thông qua Quick Path Interconnect (QPI). Hệ thống cho phép tăng chiều rộng các băng thông bằng cách hỗ trợ các công nghệ hàng đầu chẳng hạn như PCI Express 2.0 graphics, Intel ® Turbo Memory và hỗ trợ Intel ®High – Performance Solid State drivers. Kiến trúc chipset X58 Kiến trúc tổng thể chipset X58 Chíp cầu Bắc Chipset cầu bắc được sinh ra với vai trò là trung tâm truyền tải dữ liệu giữa các linh kiện, sao cho hệ thống được vận hành một cách ổn định nhất. Chíp cầu bắc được kết nối trực tiếp với chíp cầu nam để truyền tải dữ liệu vào CPU với thành phần kết nối DMI (tốc độ 2Gb/s). Khác với các dòng chíp khác với vi kiến trúc mới được sử dụng trên Intel Core i7, bộ điều khiển bộ nhớ được đưa vào trong CPU. Nên trong chipset X58 bộ điều khiển bộ nhớ (Memory Controller) không nằm trong chipset cầu bắc như các dòng chipset khác như P35, P45, X38, X48 và tất cả các dữ liệu từ RAM khi chuyển vào CPU cũng không phải thông qua băng thông (max 1600 Mhz) nhỏ hẹp của FSB nữa mà được kết nối trực tiếp với CPU theo kiểu kết nối QPI. Với việc Memory Controller đã được tích hợp vào trong CPU thì Chip cầu Bắc (North Bigde ) chỉ còn làm nhiệm vụ kết nối giữa CPU với Chip cầu nam (South Bigde), điều khiển bus PCI – Express và có thêm bộ phận điều khiển QPI thì Chip cầu bắc với cái tên MCH (Memory Controller Hub)không còn nữa mà được đổi tên thành IOH (I/O Controller Hub). QPI - Quick Path Interconnect QPI là một giao tiếp có tốc độ cực cao, được thiết kế để thay thế khái niệm FSB trước đây. QPI không phải là một bus như FSB mà là một dạng CSI(Common System Interface) point-to-point processor interconnect (kết nối điểm-tới-điểm giữa các processor) như HyperTransport bên AMD. QPI cung cấp 2 đường truyền riêng biệt(lane in/lane out) để trao đổi thông tin giữa các CPU với nhau và giữa CPU với IOH. Phiên bản đầu tiên của QPI hoạt động với tốc độ từ 4,8 tới 6.4 GT/s (Gigatransfer/s) mỗi lane. QPI có thể truyền dải tín hiệu có độ dài từ 5-20 bit trên mỗi lane, bandwidth của QPI có thể đạt giá trị từ 12-16GB/s với mỗi lane, 24-32GB/s với một link QPI. Mẫu CPU Intel Nehalem vừa được trình diễn ở IDF vừa rồi là mẫu CPU sử dụng QPI với link 20bit-wide, 25,6GB/s. Bandwidth mà mẫu CPU này đạt được gấp đôi bandwidth của những CPU QX9775 1600MHz FSB. DMI – ( Desktop management interface ) Thành phần kết nối giữa chip cầu bắc và chip cầu nam.Nó được tích hợp với tốc độ cao tiên tiến ,dựa trên ưu tiên phục vụ cho phép lưu lượng truy cập đồng thời và khả năng chuyển giao chính xác. Để cung cấp chuyên giao chính xác thì DMI luôn hỗ trợ chip cầu nam trên hai kênh ảo là: VC0 và VC1.Hai kênh luôn cung cấp một chương trình cố định ,với VC1 luôn có trọng số ưu tiên cao nhất.VC 0 là kênh mặc định lưu lượng truy cập vào luôn luôn được kich hoạt. 2. Chíp cầu nam Chipset cầu nam là nơi kết nối trực tiếp với các thiết bị thông qua chíp cầu bắc đưa dữ liệu vào trong CPU. Được sản xuất trên dây chuyền công nghệ 90nm khá cũ, chíp cầu nam xuất hiện với 02 phiên bản: ICH10R hỗ trợ RAID và ICH10 không hỗ trợ RAID. Với chíp cầu nam này mainboad có thể hỗ trợ: Lên đến sáu PCI-Express 1 ports (PCI-E 1.1) Tối đa bốn khe PCI Sáu cổng Serial ATA II sáu thiết bị SATA300 (SATA-II, tiêu chuẩn thế hệ thứ hai của tiêu chuẩn), AHCI và NCQ (ICH10 hỗ trợ chế độ này chỉ có trong Windows Vista), cắm nóng, eSATA, và splitter ports RAID (chỉ ICH10R ) 0, 1, 0 +1 (10) và 5 có chức năng Matrix RAID (cùng một mảng của ổ đĩa có thể được sử dụng trong một số chế độ RAID - ví dụ, hai ổ đĩa có thể tạo RAID 0 và RAID 1, mỗi mảng sẽ sử dụng một phần riêng của đĩa) 12 x USB 2.0 thiết bị (trên hai bộ điều khiển máy chủ lưu trữ EHCI) hỗ trợ cắm nóng Gigabit Ethernet MAC điều khiển và giao diện đặc biệt (LCI / GLCI) cho một bộ điều khiển PHY (i82567 cho Gigabit Ethernet, i82562 cho Fast Ethernet) Intel Turbo Memory (chỉ ICH10R) High Definition Audio (7,1) Binding cho tốc độ thấp và ngoại vi đã lỗi thời, những thứ khác Kết nối các bộ phận Socket LGA 1336 Có thể nhiều người trong chúng ta đã quá quen với socket LGA775 của Intel xuất hiện từ hơn 5 năm trước. Với việc tích hợp thêm bộ điều khiển bộ nhớ vào trong CPU khiến 775 điểm tiếp xúc trở nên thiếu thốn cho việc cấp điện, cũng như truyền tải dữ liệu mật độ cao. Và đó là lý do socket LGA1366 cao cấp ra đời, với kích thước to và có nhiều điểm tiếp xúc hơn so với LGA775 PCI – Express và các chế độ cạc đồ họa Với hai giao diện đồ họa PCI Express 2.0 x16, một trong số chúng có thể được chia thành hai nửa tốc độ giao diện đồ họa hoặc thậm chí bốn giao diện (1 / 4 của tốc độ ban đầu). Vì thế chipset sử dụng chung với Core i7 cho phép thiết lập các hệ thống có từ 01 đến 04 card đồ họa theo các tốc độ 1x16, 2x16, (1x16 + 2x8), hoặc 4x8 đường PCI-E 2.0. Như vậy, chúng ta có thể linh động thay đổi hệ thống xử lý đồ họa dựa trên hai công nghệ đa nhân đồ họa nổi tiếng nhất thế giới là ATi CrossFire hay nVidia SLI. Bộ nhớ kênh ba ( Triple Channel Memory ) Thay cho bộ nhớ kênh đôi (dual-channel) dư thừa trước kia, Intel chuyển sang sử dụng khái niệm bộ nhớ kênh ba (triple-channel). Tương tự như trước, bộ nhớ kênh ba cho phép nhân gấp ba lần băng thông RAM, tương đương 25.5Gb/s cho cả 3 thanh RAM DDR3. Serial ATA (SATA) 3 Gb/s Với khả năng lưu trữ cao hỗ trợ đường truyền nhanh hơn, cải thiện khả năng truy cập dữ liệu với 6 cổng SATA eSATA Giao thức SATA được thiết kế để sử dụng với các thiết bị SATA bên ngoài. Nó cung cấp một liên kết dữ liệu tốc độ đến 3 Gb / s để loại bỏ các đường hẹp với giải pháp lưu trữ hiện hành bên ngoài. SATA port disable Cho phép cá nhân người dùng có thể kích hoạt hay vô hiệu hóa cổng SATA khi cần thiết. Tính năng này cung cấp thêm khả năng bảo vệ dữ liệu bằng cách ngăn ngừa loại bỏ độc hại hoặc chèn dữ liệu qua cổng SATA USB port disable Cho phép cá nhân người dùng có thể kích hoạt hay vô hiệu hóa cổng SATA khi cần thiết. Tính năng này cung cấp thêm khả năng bảo vệ dữ liệu bằng cách ngăn ngừa loại bỏ độc hại hoặc chèn dữ liệu qua cổng SATA So sánh X58 và các chipset khác So với các dòng chipset trước đây của Intel chíp x58 tỏa ít nhiệt hơn nhờ bộ điều khiển bộ nhớ đã được gỡ bỏ. Nhưng nhìn tổng thể thì sự khác biệt là không nhiều. Các thông tin về chipset X58 được cập nhật trong bảng dưới đây: Chipset (Northbridge) X58 IOH X48 MCH X38 MCH P45 MCH Bus xử lý, băng thông QPI, 25.6 GB/s FSB, 12.8 GB/s FSB, 10.7 GB/s FSB, 10.7 GB/s Điều khiển bộ nhớ, Hình thức tối đa - 2xDDR3-1600 2xDDR3-1333 2xDDR3-1333 Bộ điều chỉnh QPI PCI Express 2.0 2xPCIEx16 + PCIEx4 2xPCIEx16 2xPCIEx16 PCIEx16 TDP, W 24.1 30.5 26.5 22 Nhiệt phát ra (Idle), W 8.5 15.1 12.3 9 Nói chung, chipset X58 không có yêu cầu đặc biệt về tản nhiệt (cũng tương tự như chipset P45). V. Kết luận Khi bộ điều khiển bộ nhớ được dời từ chipset cầu bắc vào trong CPU thì nhiệm vụ của chipset X58 trở nên nhẹ nhàng hơn rất nhiều. Ngoài việc điều khiển các đường PCI-E 2.0, thì X58 được xem như là một trạm trung chuyển lớn với băng thông rất rộng, tốc độ cao. Điều này cho phép luồng dữ liệu trao đổi giữa các thiết bị trong hệ thống được vận hành một cách ổn định và hiệu quả nhất. Nhưng chúng ta không thể nói rằng chipset X58 này được bổ xung thêm nhiều tính năng hữu ích để chúng ta có thể nâp cấp bo mạch chủ với chíp sét này. Nhưng nếu như chúng ta muốn sử dụng chip corei7 thì việc lựa chọn chipset này là việc hiển nhiên. Phối hợp với chipset cầu nam ICH10(R), các bo mạch chủ sử dụng X58 đem đến một môi trường làm việc với rất nhiều cổng kết nối thiết bị ngoại vi. Các công nghệ cao cấp được sử dụng như Intel Turbo Memory hay Intel Matrix Technology tăng tốc tối đa hệ thống cũng như đảm bảo an toàn cho dữ liệu cho máy tính. Đó là một chipset mới tốt với một tính năng độc đáo hỗ trợ chính thức cho cả SLI và CrossFireX. C. MAINBOARD GIGABYTE GA-EX58-EXTREME I, Tổng quan Nhìn chung, GA-X58 Extreme có rất nhiều điểm mạnh so với các mainboard khác, nổi bật nhất trong số đó : Công nghệ Ultra Durable 3 Classic (CPU VRM) làm mát bằng đồng giúp giảm nhiệt độ khi hoạt động, trở kháng trong mạch giảm 50%, chất lượng tín hiệu trong mạch tăng lên, giảm nhiễu EMI và đặc biệt là khả năng ép xung đáng kinh ngạc với độ ổn định cao. Hỗ trợ bộ vi xử lý mới nhất Intel® Core™ i7 processors trong socket LGA1366 với QPI 6.4 GT/s Thiết kế tiết kiệm điện năng tiên tiến với công nghệ DES sử dụng phần cứng áp dụng công nghệ tự động điều chỉnh Dynamic 6-Gear BMC cung cấp cho người dùng đến 6 khe cắm bộ nhớ loại DDR3 với dung lượng tối đa lên đến 24GB cũng như cho phép thiết lập chế độ chạy bộ nhớ kênh ba Chuẩn bị đầy đủ các cổng giao tiếp từ thông thường như: 10 cổng SATA có hỗ trợ thiết lập RAID, 12 cổng USB, 2 cổng GigaLAN,... đến cao cấp hơn gồm 3 cổng IEEE 1394, 8 kênh âm thanh có kèm cổng S/PDIF quang, đồng trục Hai khe PCI Express 2.0 tốc độ 16x và có thể hỗ trợ đồng thời cả hai công nghệ đồ họa đa nhân ATI CrossFireX và nVidia SLI Nâng cao nguồn điện 12 +2 +2 giai đoạn thiết kế hỗ trợ với VRD 11,1 Với thiết kế mới Hybrid Silent-Pipe 2 là giải pháp tản nhiệt hợp nhất giữa tản nhiệt nước, tản nhiệt không ổn mang đến hiệu quả gần như cao nhất hiện nay. Hiệu quả lên đến 30% trong môi trường nước Duy nhất IC điều khiển phần cứng để cung cấp chi tiết chính xác điện áp kiểm soát 100% thiết kế sử dụng tụ nhôm rắn của Nhật Bản, 50,000 (Japanese Solid Capacitors) Onboard Debug LED hiển thị đơn giản việc xử lý sự cố của bo mạch chủ Bằng sáng chế của DualBIOS với khả năng bảo vệ phần cứng trong BIOS 2 Gigabit Ethernet LAN với chức năng Teaming Hỗ trợ chức năng âm thanh Dolby Home Theater tạo ra âm thanh vòm Power/reset/Clr CMOS tích hợp nút trong onboard để dễ dàng thực hiện trên Workbench Cổng xuất của Blu-ray được hỗ trợ chất lượng cao bởi âm thanh 106dB SNR ALC889A HD Có 40 làn PCIe được bố trí trong hai x16 liên kết, liên kết DMI… II.BIOS BIOS Được sản xuất một phần hướng đến các overclocker, hay những tay tàn phá linh kiện hàng đầu thế giới, tất cả các phiên bản BIOS của GA-EX58X đều tập trung tất cả các tùy chọn để overclock vào mục MB Intelligent Tweaker (M.I.T), và đặt ở vị trí đầu tiên khi chúng ta nhìn vào BIOS (dĩ nhiên là không xem theo kiểu Nhật hoặc Trung Quốc). Nói chung, nhận xét đầu tiên khi đảo nhanh qua BIOS của GA-EX58X là nó có giao diện khá thân thiện với đầy đủ thông tin cần thiết (kể cả phần "Item Help" bên cạnh). Nếu từng sử dụng qua một model bo mạch chủ của Gigabyte, bạn ắt hẳn còn nhớ tổ hợp phím Ctrl+F1 thần thánh dùng để unlock toàn bộ các "bí kíp" trong BIOS. Nhưng với GA-EX58X và BIOS version F6, họ đã bỏ đi tính năng đó dù nó vẫn có biểu hiện chớp màn hình như trước. Tất cả những tùy chỉnh thường được sử dụng nhất bao gồm hệ số nhân CPU, Base Clock Control, RAM timing hay chỉnh điện áp cho CPU-QPI-IOH-RAM đều được dời ra mặt tiền của M.I.T. Các tùy chỉnh cao và chuyên sâu hơn được đưa vào các mục Advance nằm ngay bên dưới. Có chức năng lưu đến 8 profile thiết lập BIOS 2.Advance CPU Feature Các thiết lập liên quan đến CPU cũng như các công nghệ của nó: Intel Turbo Boost, HyperThreading, các chế độ tiết kiệm năng lượng. Điều đáng chú ý là với GA-EX58X, chúng ta sẽ không gán được giá trị cho hệ số nhân của CPU trong chế độ Turbo Boost. Bo mạch chủ sẽ chủ động điều chỉnh hệ số nhân cộng thêm 1 trong chế độ Turbo Boost. 3.Advance Clock Control Mức xung nhịp cơ bản của toàn hệ thống (base clock) được phép điều chỉnh lên đến con số 1200. Rất hào phóng, nhưng có lẽ không cần thiết lắm khi các CPU Core i7 dù có được overclock với Nitơ cũng chỉ dùng đến mức "base clock" tầm 280 đến 320MHz là đủ. Ngoài ra, tính năng overclock tự động C.I.A 2 của Gigabyte cũng được xếp vào đây. C.I.A 2 bao gồm 5 mức: Cruise: Tăng 5%-7% so với xung mặc định. Sports: Tăng 7%-9% so với xung mặc định. Racing: Tăng 9%-11% so với xung mặc định. Turbo: Tăng 15%-17% so với xung mặc định. Full Thrust: Tăng 17%-19% so với xung mặc định. Ngoài ra, nó còn cho phép chỉnh biên độ giữa CPU-chipset hoặc PCI-E-chipset tính theo đơn vị milivolt. Đấy là sách hướng dẫn bảo thế, còn đối với tôi, cách thao tác và hiệu quả của các tùy chỉnh này vẫn còn khá mơ hồ. 4.Advance DRAM Feature Hỗ trợ tính năng X.M.P cho phép áp dụng các tùy chỉnh cho RAM được thiết lập sẵn từ nhà sản xuất. Trong trường hợp này, với RAM Corsair Dominator, điện áp QPI được đẩy lên mức 1.35V, Vdimm 1.65V, xung RAM 1600MHz timing 8-8-8-24 cho cả 3 kênh. Một điều khá thú vị là Gigabyte cho phép chỉnh timing RAM trên từng kênh độc lập, rất hữu ích cho những tay chuyên overclock RAM nắm được khả năng của từng thanh RAM nằm trên bo mạch chủ. 5.Advance Voltage Control Một trong những phần ưa thích khi xem qua BIOS của các bo mạch chủ "xịn". Để tăng hoặc giảm Vdrop, Gigabyte đưa ra Load-Line Calibration với hai tùy chọn: Follow Intel Spec Step (duy trì Vdrop cao, theo một số ý kiến thì điều này sẽ có lợi hơn cho CPU) Disable (tất nhiên là các overclocker sẽ thích thú hơn) Khá nhiều thành phần có thể được điều chỉnh hiệu điện thế thông qua BIOS. Hình dưới sẽ cho chúng ta thấy các thành phần đó cũng như mức điện thế tối đa mà GA-EX58X cho phép. Vcore tối đa tạm dừng ở mức 1.9V, hoàn hảo cho các overclocker ngay cả khi chơi với Nitơ lỏng hoặc đá khô. Kỷ lục thế giới hiện tại với Core i7 theo tôi biết thì vẫn chưa cần vượt nhiều hơn 1.9V (thậm chí tính luôn cả Vdrop). Tóm lại, Gigabyte đã khá hào phóng về mặt điện năng dành cho các overclocker trên nền CPU Core i7. Điều này cũng khá là dễ hiểu, vì họ tự tin về chất lượng của Gigabyte GA-EX58-Extreme khi nó được cấu thành từ các linh kiện cao cấp nhất cũng như thừa hưởng rất nhiều thành quả công nghệ mà Gigabyte đã phát triển trong rất nhiều năm qua. D. ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG (Intel Core i7 980 Extreme Editon – Gigabyte EX58 Extremte ) I.Thử nghiệm hiệu năng chíp Core i7 (sử dụng tệp lệnh x64) Cấu hình thử nghiệm Bo mạch chủ Intel DH55TC | ASRock H55M | Gigabyte GA-P55-UD6 | Gigabyte EX58-Extreme Intel Core 2 duo E7400 | Core i3 540 | Core i5 661 | Core i5 750 | Core i7 920 | Core i7 975 | Core i7 980 RAM Elixir kit 4GB bus 1333MHz cho các bo mạch chủ kênh đôi | RAM Coisair kit 3×1GB bus 1333MHz VGA eVGA GTS 250 1GB HDD Hitachi 80GB – 7200rpm PSU Corsair HX620W Hệ điều hành Windows 7 Professional RTM x64 phiên bản Trial – UAC Disable – Page file 6GB Phần mềm thử nghiệm 3DMark Vantage CPU Score Cinebench R10 Everest – Memory Benchmark & CPU benchmark 3DsMax 09 – file đồ họa Dragon Rig Excel 2007 – bản tính Monter Carlo Quick Time – convert film 720p 76MB Lightroom 2 – xuất 100 ảnh RAW thành JPG Đo nhiệt độ : RealtempGT 3.00 + Prime95 test LargeFFF Về phần cứng, các bo mạch chủ sử dụng là bo mạch chủ phù hợp với các CPU thử nghiệm. Bộ nhớ cũng chia ra làm 2 cách lắp đặt: Một là 2 thanh 2 GB Elixir 1333 cho các hệ thống chạy kênh đôi, và một lựa chọn khác bất lợi hơn một chút là 3 thanh 1GB Coisair 1333Mhz cho các hệ thống chạy kênh tam. Tuy nhiên, trong các thử nghiệm của chúng tôi hiếm khi sử dụng hết toàn bộ dung lượng RAM nên ảnh hưởng hiệu năng là không lớn. Các thiết lập BIOS sẽ để hoàn toàn ở mặc định, bao gồm cả bật HT và Turbo Boost. Hệ điều hành được dùng là Windows 7 bản 64-bit để khai thác tối đa hiệu năng của các phần mềm thử nghiệm. Ở một vài phép thử, các bản chạy ở chế độ 64-bit cho hiệu năng cao hơn khá nhiều. Đối với 3DMark Vantage, tiến hành tắt PhysX trong driver nVidia để phép thử được công bằng. Các tập tin mẫu để thử nghiệm trong 3DsMax, Excel, QuickTime và Lightroom đã được tính toán để sử dụng phần lớn năng lực của CPU. Riêng Quicktime sẽ chỉ fullload 1 nhân. Môi trường thử nghiệm nhiệt độ là ở trong phòng kín bật máy lạnh, nhiệt độ phòng cân bằng ở mức 29oC. Các phép benchmark Everest Phép đo Memory Test trong Everest phản ánh băng thông sao chép, đọc, viết của bộ nhớ khá tốt. Tuy nhiên có một khuyết điểm là khả năng cập nhật cơ sở dữ liệu về CPU mới chưa nhanh. Do vấn đề tương thích với CPU còn quá mới, Core i7 980X đi kèm với 3 thanh bộ nhớ 1GB chạy kênh tam có băng thông khá thấp. Tuy nhiên, phép đo CPU của cùng ứng dụng này lại khá chính xác. Trong khi phép CPU Queen tập trung vào sức mạnh xử lý đa luồng (bằng chứng là các CPU cao hơn thường là có nhiều nhân hơn hoặc nhiều luồng xử lý hơn) thì phép đo Photoworxx tập trung về xung nhiều hơn. Kết quả là tuy chỉ nhỉnh hơn các CPU còn lại một ít ở CPU Photoworxx, nhưng Core i7 980X lại bứt lên khá xa ở phép thử Queen (gấp gầ